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Glossar-Eintrag für

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Begriff: Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Bedeutung:

Gekoppelte Erzeugung von Strom und nutzbarer Wärmeenergie (selten auch „Wärme-Kraft-Kopplung“ genannt),

Beschreibung:

Gekoppelte Erzeugung von Strom und nutzbarer Wärmeenergie (selten auch „Wärme-Kraft-Kopplung“ genannt), zum Beispiel mit einem Heizkraftwerk, Blockheizkraftwerk (BHKW), Stirling-Motor oder mit einer Brennstoffzelle.

In Deutschland bestehen KWK-Anlagen mit einer elektrischen Nennleistung von 2,5 bis 10.000 Kilowatt meist aus Erdgas-Verbrennungsmotoren, deren mechanische Energie jeweils mit einem Generator in elektrische umgewandelt wird und deren Abwärme (aus Schmieröl, Motorkühlwasser und Abgas) zur Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung dient. So wird ein Gesamtwirkungsgrad von etwa 85 bis 95 Prozent erreicht – gegenüber maximal 63 Prozent bei reiner Stromgewinnung. Größere Anlagen werden oft mit Steinkohle oder Biomasse befeuert.

Die Anlagen werden meist eingeteilt in Nano-KWK-Anlagen (bis unter 2,5 Kilowatt; oft mit Stirling-Motor oder Brennstoffzelle), Mikro-KWK-Anlagen (2,5 bis unter 20 Kilowatt), Mini-KWK-Anlagen (20 bis unter 50 Kilowatt), mittlere KWK-Anlagen (50 bis unter 2000 Kilowatt) und große KWK-Anlagen (ab 2000 Kilowatt).

Außerdem unterscheidet die Energiewirtschaft zwischen Anlagen, die einzelne Wohnhäuser oder Gewerbegebäude versorgen (Objekt-KWK; oft über Contracting), solchen, die die Wärme in ein Wärmenetz einspeisen (Siedlungs-KWK oder Fernwärme-KWK) und solchen, die von Industriebetrieben eingesetzt werden (industrielle KWK).

Eine groß angelegte Studie zur Kraft-Wärme-Kopplung im Jahr 2014 ergab, dass unter den Rahmenbedingungen in Deutschland – einschließlich Förderung – KWK gegenüber einem Erdgaskessel noch am ehesten bei industrieller KWK sowie bei Objekt-KWK in einem größeren Gebäude mit gleichmäßig hohem Wärmebedarf und hohem Stromeigenbedarf, wie etwa einem Krankenhaus oder Hotel, rentabel sei – in kleinen Wohnhäusern, wo die spezifischen Betriebskosten sehr hoch liegen, dagegen nur in Einzelfällen. Wie neuere Projekte zeigen, kann man jedoch zum Beispiel mit einer Kombination von KWK, Wärmepumpe, Solarthermie und einem Erdgas-Spitzenkessel einen sehr günstigen Wärmepreis von rund 4 Cent pro Kilowattstunde erreichen.

Englisch: combined heat and power generation (CHP)

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